高性能減水劑在混凝土中的應(yīng)用與發(fā)展

張洋

摘 要：高性能減水劑作為一種外加劑，由于具有減水率高、流動(dòng)性好、總堿含量較低、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，從而在混凝土中得到了廣泛使用。本文結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，簡要地分析了目前高性能減水劑混凝土的特點(diǎn)及型式，在此基礎(chǔ)上，著重就高性能減水劑在混凝土中的應(yīng)用進(jìn)行了深入地分析，并提出了高性能減水劑的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：高性能 減水劑 混凝土強(qiáng)度 含氣量控制

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑工程建設(shè)質(zhì)量不斷提升，在工程實(shí)際建設(shè)過程中，為了確保混凝土工程的整體質(zhì)量，通常在混凝土中加入外加劑。高性能減水劑作為一種外加劑，在混凝土中加入減水劑是為了吸收水分，增加混凝土的凝結(jié)度。目前來說，在混凝土工程中所使用的高性能減水劑主要以聚羧酸類產(chǎn)品為主。本文著重探討了高性能減水劑在混凝土中的應(yīng)用與發(fā)展。

1.高性能減水劑混凝土的特點(diǎn)

（1）減水率高。在同一坍塌度下，高性能減水劑的減水率較高，其減水率一般在35%以上。由于減水劑減水率高，大大降低混凝土用水量。在減水劑參量計(jì)算時(shí)，應(yīng)按水泥用量的0.25%進(jìn)行計(jì)算，且通過提高摻和料的用量來配制出高性能的混凝土。

（2）流動(dòng)性較好。通常而言，在高性能減水劑應(yīng)用過程中，不會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)性能變差，這樣有利于減少混凝土離析或者管泵堵塞問題的發(fā)生。要確保混凝土拌合料性能，應(yīng)根據(jù)水泥的品種來優(yōu)選減水劑，以確保建筑工程質(zhì)量。

（3）混合料的強(qiáng)度得到提升。在混凝土中加入減水劑（如礦渣、粉煤灰等物質(zhì)），能夠提升混合料的強(qiáng)度。在確保水泥用量穩(wěn)定的情況下，在混凝土中加入高性能減水劑，可以將混凝土的強(qiáng)度提升至70%以上。

（4）總堿含量較低。在混凝土中加入適量的高性能減水劑，就會(huì)降低混凝土的堿含量，在一定程度上降低堿骨料反應(yīng)的發(fā)生率，提高混凝土的耐久性。

（5）收縮較低。由于聚羧酸減水劑性能較為優(yōu)良，故在原料選擇上，能夠確保配方原料的質(zhì)量。加上減水劑總堿含量較低，這樣有利于維護(hù)混凝土的穩(wěn)定性，防止混凝土裂縫的發(fā)生。

2.高性能減水劑的種類

高性能減水劑主要分為保坍型、功能型和減縮型三種型式。下面就這幾個(gè)類型進(jìn)行簡要闡述。

（1）保坍型。保坍型減水劑一般應(yīng)用于混凝土研制當(dāng)中，通過加入這種類型的減水劑，確保混凝土的坍落度，實(shí)現(xiàn)混凝土流動(dòng)性的合理控制。

（2）功能型。減水劑的功能型主要分為兩種功能，一種為早強(qiáng)型，另一種為緩凝型。其中，早強(qiáng)型的減水劑可以使混凝土在早期能夠達(dá)到放熱要求，促進(jìn)混凝土的凝結(jié)，這樣有利于混凝土冬季施工。然而，緩凝型減水劑在混凝土中的應(yīng)用主要體現(xiàn)能夠維持混凝土狀態(tài)，以便于后期混凝土施工修補(bǔ)。但如果將這兩種減水劑融合進(jìn)行使用，可以發(fā)揮水泥緩凝的作用。

（3）減縮型。減水劑的減縮型主要是通過酯化反應(yīng)而形合成的，不僅具有一定的減水效果和減縮功能，且能夠馮分發(fā)揮混凝土減水的作用。

3.高性能減水劑在混凝土中的應(yīng)用

3.1砂的含泥量控制

當(dāng)含泥量大于2%時(shí)，就會(huì)影響到混凝土的流動(dòng)性。對于細(xì)砂，可采用差率調(diào)整的方式促進(jìn)混凝土的和易性的改善。如果降低混凝土的流動(dòng)性，減水分子變會(huì)受到粘土的影響，這是因?yàn)橥翆咏Y(jié)構(gòu)可以吸附減水分子而降低減水劑含量。故為了改善減水劑的性能，應(yīng)在減水劑中加入其他外加劑。其中，含泥率對減水劑流動(dòng)性的影響見表1。

3.2與多數(shù)材料無法相溶

由于高性能減水劑與多數(shù)材料無法相溶，故在使用減水劑時(shí)，應(yīng)將混凝土中的減水劑與其他減水劑分開進(jìn)行使用。因此，在更換減水劑之前，應(yīng)先將容器清洗干凈，再將新的減水劑加入容器當(dāng)中，在減水劑生產(chǎn)時(shí)，也需要將它分開進(jìn)行生產(chǎn)。同時(shí)，減水劑無法與水泥相溶。近年來，減水劑與水泥不相溶問題引起了人們的關(guān)注。不同品牌的水泥，其減水劑分子的吸附能力不一，故為確?；炷亮鲃?dòng)性，避免減水劑分子吸附問題的出現(xiàn)，需要對減水劑的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

3.3含氣量控制

為了提高混凝土的和易性，需要加強(qiáng)減水劑的含氣量的合理控制。首先，在含氣量使用時(shí)，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用，采用先消后引的工藝將質(zhì)量好的小氣泡保留下來。在混凝土中如果要增加含氣量，應(yīng)在減水劑中加入適量的引氣劑。目前來說，與高性能減水劑不相溶的引氣劑主要為松香熱聚物引氣劑。

3.4溫度控制

在高溫天氣下，減水劑坍落度就會(huì)增大，而在低溫天氣下，減水劑坍落度也會(huì)增長?？梢?，高性能減水劑易于受到溫度的影響，故為了避免這方面的影響，在實(shí)際施工過程中，我們應(yīng)加強(qiáng)溫度控制，避免出現(xiàn)溫度高低變化。與此同時(shí)，高性能減水劑結(jié)構(gòu)具有一定的可調(diào)性強(qiáng)，在不同溫度作用下，需要對吸附基團(tuán)的含量進(jìn)行調(diào)整，這樣也可以避免混凝土性能受到溫度的影響。

3.5緩凝技術(shù)的應(yīng)用

在混凝土長時(shí)間使用過程中，為了確?；炷量梢赃M(jìn)行調(diào)整與重造，為后期維修工作提供便利。因此，在實(shí)際施工過程中，我們可以利用減水劑的緩凝時(shí)間與高性能減水劑融合一起使用。而如果這兩種外加劑受到天氣的影響，將會(huì)導(dǎo)致兩者性能的降低，這主要是因?yàn)檫@兩種外加劑不能溶于其他材料，故在施工期間應(yīng)引起注意。

4.發(fā)展趨勢

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，混凝土制品種類越來越多，故對建筑物混凝土建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求，目前來說，混凝土減水劑主要朝以下方向發(fā)展：

（1）多功能的減水劑應(yīng)用較為廣泛。隨著全球?qū)炷恋膹?qiáng)度要求不斷提升，多功能外加劑在各國不同行業(yè)中得到了廣泛推廣。其中，復(fù)合型多功能減水劑作為一種高效能的外加劑，由于具有明顯的減水效果，且能夠滿足高強(qiáng)混凝土制取要求，故大大提升工程的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）減水劑品種眾多。人們對高性能的減水劑研究多年，但只局限在高強(qiáng)度與高耐久性上，故還需要加強(qiáng)一些新材料、新工藝的新品種研制開發(fā)，這樣可以使高性能減水劑品種更加多樣化，在滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形勢下，推動(dòng)了高性能混凝土減水劑的廣泛推廣與應(yīng)用，也順應(yīng)了當(dāng)代建筑市場的發(fā)展需求。

（3）降低減水劑的生產(chǎn)成本。在高性能減水劑制作上，實(shí)現(xiàn)了制作成本節(jié)約目標(biāo)，減少不必要的消耗及浪費(fèi)。同時(shí)還可以利用工業(yè)廢料對減水劑生產(chǎn)工藝和配方進(jìn)行研發(fā)，以生產(chǎn)出物美價(jià)廉的高性能減水劑，提升減水劑在外加劑市場中的競爭力。

（4）加強(qiáng)對高性能減水劑摻加方法的研究。經(jīng)過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，摻加方法和摻加時(shí)間的選取，能夠大大提升高性能減水劑生產(chǎn)的高效性，且有利于高性能減水劑的效能發(fā)揮，這樣不僅可以確?；炷凉こ淌┕べ|(zhì)量，而且能夠提升工程的整體效益。

（5）不斷完善外加劑標(biāo)準(zhǔn)。目前而言，隨著我國混凝土外加劑種類的不斷增多，全世界各個(gè)行業(yè)對外加劑的標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來越高。故在高性能減水劑使用過程中，需要制定完善的使用規(guī)范制度，對新的混凝土外加劑的使用和工藝提出更高的要求，同時(shí)要按照國家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用，促進(jìn)各國外加劑市場更加規(guī)范化。

5.結(jié)語

總之，隨著我國混凝土減水劑品種的不斷增多，高性能減水劑作為一種常用的混凝土外加劑，具有明顯的優(yōu)勢。目前來說，高性能減水劑作為一種減水率高、流動(dòng)性好、穩(wěn)定性好的外加劑，能夠有效確?；炷潦┕べ|(zhì)量，得到了工程師的認(rèn)可與推薦。對高性能減水劑進(jìn)行研發(fā)，能夠?yàn)榻ㄖこ淌┕ぬ峁┵|(zhì)量保證，且能夠提升了建筑施工技術(shù)水平，進(jìn)而促進(jìn)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，相信不久，在科研人員的不斷努力研究下，高性能減水劑在工程行業(yè)發(fā)展中將會(huì)發(fā)揮更重要的作用與價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂航，賴俊，李源.聚羧酸高性能減水劑應(yīng)用中的問題及復(fù)配技術(shù)綜述[J].廣東建材，2015（11）：9-12.

[2]張亞平.基于聚羧酸系高性能減水劑在建筑工程混凝土中的應(yīng)用[J]，2016， （5）：60-60.

[3]李道軍，馬元雄.聚羧酸系高性能減水劑在商品混凝土中的應(yīng)用[J].混凝土與水泥制品，2013， （7）：18-21.